(57)【要約】  内燃機関の停止時に触媒への新気流入を防ぎつつ、次回の始動時のクランキングに要する負荷を良好に低減することのできる内燃機関の制御装置を提供する。  内燃機関（１２）の所定の停止条件の成立に伴って燃料供給が停止される場合に、吸排気バルブ（５８、６０）の動作状態が閉弁停止状態となるように、電動式のアクチュエータ（１３０）に弁停止指令を発する。そして、内燃機関（１２）の停止動作の完了後に、吸排気バルブ（５８、６０）の動作状態が弁稼動状態に復帰するように、アクチュエータ（１３０）に弁復帰指令を発するとともに、吸排気バルブ（５８、６０）の動作状態を弁稼動状態に復帰させるために必要な所定角度分だけクランクシャフト（７０）を回転駆動する。
2011086704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方のバルブの動作状態を弁稼動状態と閉弁停止状態との間で変更可能な可変動弁装置であって、電動式のアクチュエータを有し、当該アクチュエータへの弁停止指令によって前記少なくとも一方のバルブの動作状態が前記閉弁停止状態となり、当該アクチュエータへの弁復帰指令がなされた後にカムシャフトが所定角度だけ回転した時に前記少なくとも一方のバルブの動作状態が前記弁稼動状態に復帰するように構成された可変動弁装置と、
内燃機関の所定の停止条件の成立に伴って前記内燃機関への燃料供給が停止される場合に、前記少なくとも一方のバルブの動作状態が前記閉弁停止状態となるように、アクチュエータに前記弁停止指令を発する弁停止指令手段と、
前記内燃機関の停止動作の完了直前の所定期間中または当該停止動作の完了後に、前記少なくとも一方のバルブの動作状態が前記弁稼動状態に復帰するように、前記アクチュエータに前記弁復帰指令を発する弁復帰指令手段と、
前記弁復帰指令手段によって前記弁復帰指令が発せられた時点以後に、前記少なくとも一方のバルブの動作状態を前記弁稼動状態に復帰させるために必要な前記所定角度分だけ前記カムシャフトを回転駆動させるカムシャフト駆動手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記アクチュエータは、前記少なくとも一方のバルブの動作状態を前記閉弁停止状態とする際に用いる弁停止用アクチュエータであり、
前記可変動弁装置は、前記弁停止用アクチュエータへの通電が継続されることによって前記少なくとも一方のバルブの動作状態が前記閉弁停止状態で維持され、前記弁停止用アクチュエータへの通電が停止された後に前記カムシャフトが所定角度だけ回転した時に前記少なくとも一方のバルブの動作状態が前記弁稼動状態に復帰するように構成されており、
前記弁停止指令手段は、前記弁停止指令として前記弁停止用アクチュエータへの通電指令を行うものであり、
前記弁復帰指令手段は、前記弁停止用アクチュエータへの通電停止指令を行うものであることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関の排気通路に配置された触媒の温度を取得する触媒温度取得手段を更に備え、
前記弁停止指令手段は、前記内燃機関の停止中に前記触媒の温度が所定温度以下になった場合に、前記弁停止指令を発することを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記カムシャフト駆動手段は、前記カムシャフトを回転駆動させるために、前記内燃機関のクランクシャフトを回転駆動させるクランクシャフト駆動手段であって、
前記クランクシャフト駆動手段は、前記停止条件の成立に伴う前記内燃機関の停止時に、各気筒のピストンが上死点と下死点との略中間位置にあるときに前記クランクシャフトが停止するように当該クランクシャフトを回転駆動することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方を閉弁停止状態に維持可能な可変動弁装置を備える内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、減速時の運動エネルギを利用して発電機を駆動する回生発電を実行可能な車両に搭載された内燃機関の停止制御装置が開示されている。この従来の制御装置では、上記回生発電の実行中は吸気バルブおよび排気バルブを閉じるように動弁機構の動作を制御するようにしている。そして、そのような回生発電が実行されている状態から続けて内燃機関が停止される場合には、吸気バルブおよび排気バルブが開かれることにより内燃機関の圧縮圧力が開放されてから内燃機関が停止するように、動弁機構の動作を制御している。このような従来の制御によれば、内燃機関が停止する過程において気筒内の圧縮圧力によるピストンの押し戻し作用が生じないようにすることができ、内燃機関の停止時の振動を減少させることができる。
尚、出願人は、本発明に関連するものとして、上記の文献を含めて、以下に記載する文献を認識している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開２００４−１８３６１３号公報
【特許文献２】日本特開２００５−２６４９２７号公報
【特許文献３】日本特開２００１−０９０５６４号公報
【特許文献４】日本特開２０００−１７０５６０号公報
【特許文献５】日本特開２００４−２２５５６１号公報
【特許文献６】日本特開平１１−０８２０７６号公報
【特許文献７】日本特開２０００−１５４７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の技術のように、内燃機関の停止動作中に吸気バルブおよび排気バルブを開くようにすると、排気通路に配置される触媒に対して新気が流入してしまう。その結果、触媒が高温状態にあると、触媒の劣化が生ずることが懸念される。その一方で、内燃機関の停止中に吸気バルブおよび排気バルブが閉弁停止状態とされたままであると、次回の始動時のクランキングに要する負荷が高くなり、良好な始動性が確保されにくくなるおそれがある。【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関の停止時に触媒への新気流入を防ぎつつ、次回の始動時のクランキングに要する負荷を良好に低減することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、内燃機関の制御装置であって、
吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方のバルブの動作状態を弁稼動状態と閉弁停止状態との間で変更可能な可変動弁装置であって、電動式のアクチュエータを有し、当該アクチュエータへの弁停止指令によって前記少なくとも一方のバルブの動作状態が前記閉弁停止状態となり、当該アクチュエータへの弁復帰指令がなされた後にカムシャフトが所定角度だけ回転した時に前記少なくとも一方のバルブの動作状態が前記弁稼動状態に復帰するように構成された可変動弁装置と、
内燃機関の所定の停止条件の成立に伴って前記内燃機関への燃料供給が停止される場合に、前記少なくとも一方のバルブの動作状態が前記閉弁停止状態となるように、アクチュエータに前記弁停止指令を発する弁停止指令手段と、
前記内燃機関の停止動作の完了直前の所定期間中または当該停止動作の完了後に、前記少なくとも一方のバルブの動作状態が前記弁稼動状態に復帰するように、前記アクチュエータに前記弁復帰指令を発する弁復帰指令手段と、
前記弁復帰指令手段によって前記弁復帰指令が発せられた時点以後に、前記少なくとも一方のバルブの動作状態を前記弁稼動状態に復帰させるために必要な前記所定角度分だけ前記カムシャフトを回転駆動させるカムシャフト駆動手段と、
を備えることを特徴とする。【０００７】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記アクチュエータは、前記少なくとも一方のバルブの動作状態を前記閉弁停止状態とする際に用いる弁停止用アクチュエータであり、
前記可変動弁装置は、前記弁停止用アクチュエータへの通電が継続されることによって前記少なくとも一方のバルブの動作状態が前記閉弁停止状態で維持され、前記弁停止用アクチュエータへの通電が停止された後に前記カムシャフトが所定角度だけ回転した時に前記少なくとも一方のバルブの動作状態が前記弁稼動状態に復帰するように構成されており、
前記弁停止指令手段は、前記弁停止指令として前記弁停止用アクチュエータへの通電指令を行うものであり、
前記弁復帰指令手段は、前記弁停止用アクチュエータへの通電停止指令を行うものであることを特徴とする。【０００８】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記内燃機関の排気通路に配置された触媒の温度を取得する触媒温度取得手段を更に備え、
前記弁停止指令手段は、前記内燃機関の停止中に前記触媒の温度が所定温度以下になった場合に、前記弁停止指令を発することを特徴とする。【０００９】
また、第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
前記カムシャフト駆動手段は、前記カムシャフトを回転駆動させるために、前記内燃機関のクランクシャフトを回転駆動させるクランクシャフト駆動手段であって、
前記クランクシャフト駆動手段は、前記停止条件の成立に伴う前記内燃機関の停止時に、各気筒のピストンが上死点と下死点との略中間位置にあるときに前記クランクシャフトが停止するように当該クランクシャフトを回転駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
第１および第２の発明における可変動弁装置の構成によれば、バルブの動作状態を弁稼動状態に復帰させるためには、電動式のアクチュエータに対して弁復帰指令を出すだけでは足りず、弁停止指令後にカムシャフトが所定角度だけ回転駆動することが必要である。本発明では、内燃機関の停止動作の完了直前の所定期間中または当該停止動作の完了後に弁停止指令が発せられた時点以後に、バルブの動作状態を弁稼動状態に復帰させるために必要な所定角度分だけカムシャフトを回転駆動するようにしている。このため、本発明によれば、内燃機関の停止過程において、排気通路に配置される触媒に対して新気が流入するのを防止することができる。更に、本発明によれば、内燃機関の停止完了時点または停止中においてバルブを弁稼動状態に復帰させておくことで、次回の始動時のクランキングに要する負荷を低減することができる。【００１１】
第３の発明によれば、内燃機関の停止中に触媒の温度が所定温度以下になった場合に弁復帰指令が発せられ、また、それに伴い、バルブの動作状態を弁稼動状態に復帰させるために必要な所定角度分だけカムシャフトが回転駆動されるようになる。このため、本発明によれば、内燃機関の停止過程における触媒への新気流入の防止による劣化抑制と、次回の始動時のクランキングに要する負荷の低減とを実現しつつ、更に、始動時における触媒の劣化抑制をも図ることができる。【００１２】
第４の発明によれば、ある気筒のピストンが下死点近傍で停止することがないようにできるので、次回の始動時のクランキングに要する負荷をより良好に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明が適用されたハイブリッド車両の駆動システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す内燃機関のシステム構成を説明するための図である。
【図３】図２に示す吸気可変動弁装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図４】図３に示す可変機構を、バルブの基端部側から見下ろした図である。
【図５】第１ロッカーアームをロッカーシャフトの軸方向（図４中の矢視Ａの方向）から見た図である。
【図６】第２ロッカーアームを図５と同じくロッカーシャフトの軸方向（矢視Ａの方向）から見た図である。
【図７】図３に示す切換機構の詳細な構成を説明するための図である。
【図８】切換機構をカムシャフトの軸方向（図７中の矢視Ｂの方向）から見た図である。
【図９】弁稼動状態時（通常のリフト動作時）の制御状態を示す図である。
【図１０】弁停止動作の開始時の制御状態を示す図である。
【図１１】スライド動作の完了時の制御状態を示す図である。
【図１２】スライドピンをロックピンによって保持する保持動作時の制御状態を示す図である。
【図１３】運転中の内燃機関が停止する際の動作を表したタイムチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態１における内燃機関の停止時の制御を説明するためのタイムチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
【００１４】
１０  駆動システム
１２  内燃機関
１４  車両駆動用モータ
１６  ジェネレータ
１８  動力分割機構
３０  高圧バッテリ
４０  ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
４２  ピストン
４４  燃焼室
４６  吸気通路
４８  排気通路
５４  燃料噴射弁
５６  点火プラグ
５８  吸気バルブ
６０  排気バルブ
６２  吸気可変動弁装置
６４  排気可変動弁装置
６６  触媒
６８  触媒温度センサ
７０  クランクシャフト
７２  クランク角センサ
８０  カムシャフト
８２  主カム
８４  副カム
８６  可変機構
９０  切換機構
９６  第１ロッカーアーム
９８Ｌ、９８Ｒ  第２ロッカーアーム
１１２、１１８Ｌ、１１８Ｒ  切換ピン
１２０  リターンスプリング
１２２  スライドピン
１２８  ガイドレール
１３０  電動式のアクチュエータ
１３２  ソレノイド
１３４  ロックピン
Ｐｍａｘ１  変位端
Ｐｍａｘ２  変位端
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
［ＨＶシステムの構成］
図１は、本発明が適用されたハイブリッド車両の駆動システム１０の概略構成を示す図である。この駆動システム１０は、車両の動力源として内燃機関１２と車両駆動用モータ（以下、単に「モータ」）１４とを備えている。また、駆動システム１０は、駆動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ１６も備えている。
【００１６】
内燃機関１２、モータ１４、およびジェネレータ１６は、遊星歯車式の動力分割機構１８を介して相互に連結されている。より具体的には、動力分割機構１８におけるプラネタリーキャリヤ（図示省略）の回転軸と内燃機関１２の後述するクランクシャフト７０とが連結されている。また、動力分割機構１８におけるリングギヤ（図示省略）の回転軸とモータ１４の回転軸とが直結されている。更に、動力分割機構１８におけるサンギヤ（図示省略）の回転軸とジェネレータ１６の回転軸とが連結されている。また、動力分割機構１８につながるモータ１４の回転軸には、減速機２０が接続されている。減速機２０は、モータ１４の回転軸と駆動輪２２につながる駆動軸２４とを連結している。動力分割機構１８は、内燃機関１２の駆動力をジェネレータ１６側と減速機２０側とに分割する装置である。動力分割機構１８による駆動力の配分は、任意に変更することができる。
【００１７】
駆動システム１０には、更に、インバータ２６、コンバータ２８、および高圧バッテリ３０が含まれている。インバータ２６は、ジェネレータ１６およびモータ１４に接続されているとともに、コンバータ２８を介して高圧バッテリ３０にも接続されている。ジェネレータ１６で発電された電力は、インバータ２６を介してモータ１４に供給することもできるし、インバータ２６およびコンバータ２８を介して高圧バッテリ３０に充電することもできる。また、高圧バッテリ３０に充電されている電力は、コンバータ２８およびインバータ２６を介してモータ１４に供給することができる。
【００１８】
以上説明した駆動システム１０によれば、所定の条件に基づいて、モータ１４を停止させた状態で、内燃機関１２の駆動力のみによって駆動輪２２を回転させることもできるし、逆に、内燃機関１２を停止させた状態で、モータ１４の駆動力のみによって駆動輪２２を回転させることもできる。また、モータ１４と内燃機関１２の双方を作動させ、双方の駆動力によって駆動輪２２を回転させることもできる。更に、ジェネレータ１６をスタータとして機能させて内燃機関１２を駆動（クランキング）することで、内燃機関１２の始動を制御することもできる。
【００１９】
本実施形態の駆動システム１０は、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)４０によって制御されている。ＥＣＵ４０は、内燃機関１２、モータ１４、ジェネレータ１６、動力分割機構１８、インバータ２６、およびコンバータ２８等を含む駆動システム１０の全体を総合的に制御している。
【００２０】
［内燃機関のシステム構成］
図２は、図１に示す内燃機関１２のシステム構成を説明するための図である。図２に示すシステムは、内燃機関１２を備えている。本発明における内燃機関の気筒数および気筒配置は特に限定されないが、本実施形態では、内燃機関１２は＃１〜＃４の４つの気筒を有する直列４気筒型エンジンであるものとする。内燃機関１２の筒内には、ピストン４２が設けられている。内燃機関１２の筒内には、ピストン４２の頂部側に燃焼室４４が形成されている。燃焼室４４には、吸気通路４６および排気通路４８が連通している。
【００２１】
吸気通路４６の入口近傍には、吸気通路４６に吸入される空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ５０が設けられている。エアフローメータ５０の下流には、スロットルバルブ５２が設けられている。スロットルバルブ５２は、アクセル開度と独立してスロットル開度を制御することのできる電子制御式スロットルバルブである。
【００２２】
また、スロットルバルブ５２の下流には、内燃機関１２の吸気ポートに燃料を噴射するための燃料噴射弁５４が配置されている。また、内燃機関１２が備えるシリンダヘッドには、燃焼室４４内の混合気に点火するための点火プラグ５６が取り付けられている。吸気ポートおよび排気ポートには、それぞれ、燃焼室４４と吸気通路４６、或いは燃焼室４４と排気通路４８を導通状態または遮断状態とするための吸気バルブ５８および排気バルブ６０が設けられている。
【００２３】
吸気バルブ５８および排気バルブ６０は、それぞれ吸気可変動弁装置６２および排気可変動弁装置６４により駆動される。これらの可変動弁装置６２、６４は、図３乃至図１２を参照して後述するものとする。また、排気通路４８には、排気ガスを浄化するための触媒６６が配置されている。触媒６６には、その温度を検出するための触媒温度センサ６８が取り付けられている。
【００２４】
また、上述したＥＣＵ４０の入力には、上述した各種のセンサとともに、クランクシャフト７０の回転角度（クランク角度）やエンジン回転数を検出するためのクランク角センサ７２、および内燃機関１２が搭載されたハイブリッド車両のアクセルペダルの位置を検出するためのアクセルポジションセンサ７４等の内燃機関１２を制御するための各種センサ、および車両のイグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）７６が電気的に接続されている。また、ＥＣＵ４０には、燃料噴射弁５４等の各種アクチュエータが電気的に接続されている。ＥＣＵ４０は、それらのセンサ出力に基づいて、内燃機関１２の運転状態を制御する。
【００２５】
次に、図３乃至図１２を参照して、可変動弁装置６２、６４の構成およびその動作について説明する。
［可変動弁装置の構成］
図３は、図２に示す吸気可変動弁装置６２の全体構成を概略的に示す図である。尚、ここでは、吸気可変動弁装置６２を例にとって説明を行うが、排気可変動弁装置６４についても、吸気可変動弁装置６２と同様に構成されているものとする。
【００２６】
本実施形態の可変動弁装置６２は、カムシャフト８０を備えている。カムシャフト８０は、クランクシャフト７０（図２参照）に対してタイミングチェーンまたはタイミングベルトによって連結され、クランクシャフト７０の１／２の速度で回転するように構成されている。カムシャフト８０には、１気筒当たり１つの主カム８２と２つの副カム８４とが形成されている。
【００２７】
主カム８２は、カムシャフト８０と同軸の円弧状のベース円部８２ａ（図５参照）と、当該ベース円の一部を半径方向外側に向かって膨らませるように形成されたノーズ部８２ｂ（図５参照）とを備えている。また、本実施形態では、副カム８４は、ベース円部のみを有するカム（ゼロリフトカム）として構成されている（図６参照）。
【００２８】
各気筒のカム８２、８４と吸気バルブ５８（以下、単に「バルブ５８」と略する）との間には、可変機構８６が介在している。すなわち、カム８２、８４の作用力は、可変機構８６を介して２つのバルブ５８へ伝達されるようになっている。バルブ５８は、カム８２、８４の作用力とバルブスプリング８８の付勢力とを利用して開閉されるようになっている。
【００２９】
また、本実施形態の可変動弁装置６２は、各可変機構８６を駆動して、バルブ５８の動作状態を弁稼動状態と閉弁停止状態との間で切り換えるための切換機構９０を気筒毎に備えている。また、ＥＣＵ４０には、カムシャフト８０の回転角度を検出するカム角センサ９２が接続されている。切換機構９０は、上述したＥＣＵ４０からの駆動信号に従って駆動されるようになっている。
【００３０】
（可変機構の構成）
次に、図４乃至図６を参照して、可変機構８６の詳細な構成を説明する。
図４は、図３に示す可変機構８６を、バルブ５８の基端部側から見下ろした図である。
可変機構８６は、カムシャフト８０と平行に配置されたロッカーシャフト９４を備えている。図４に示すように、ロッカーシャフト９４には、１つの第１ロッカーアーム９６と、一対の第２ロッカーアーム９８Ｒ、９８Ｌとが回転自在に取り付けられている。
【００３１】
図５は、第１ロッカーアーム９６をロッカーシャフト９４の軸方向（図４中の矢視Ａの方向）から見た図であり、図６は、第２ロッカーアーム９８を図５と同じくロッカーシャフト９４の軸方向（矢視Ａの方向）から見た図である。
図５に示すように、第１ロッカーアーム９６におけるロッカーシャフト９４の反対側の端部には、主カム８２と接することができる位置に、第１ローラ１００が回転可能に取り付けられている。第１ロッカーアーム９６は、ロッカーシャフト９４に取り付けられたコイルスプリング１０２によって、第１ローラ１００が主カム８２と常に当接するように付勢されている。
【００３２】
一方、図６に示すように、第２ロッカーアーム９８の中央部位には、第２ローラ１０４が回転可能に取り付けられている。また、第２ロッカーアーム９８の他端においては、ロッカーシャフト９４がラッシュアジャスタ１０６を介して内燃機関１２の静止部材（シリンダヘッド等）に支持されているものとする。第２ロッカーアーム９８は、ラッシュアジャスタ１０６から押し上げ力を受けることによって、副カム８４に向けて付勢されている。
【００３３】
（切換機構の構成）
次に、図７および図８を参照して、切換機構９０の詳細な構成を説明する。
切換機構９０は、第１ロッカーアーム９６と第２ロッカーアーム９８との連結／非連結を切り換えるための機構であり、これにより、主カム８２の作用力が第２ロッカーアーム９８に伝達される状態と、当該作用力が第２ロッカーアーム９８に伝達されない状態とを切り換えて、バルブ５８の動作状態を弁稼動状態と閉弁停止状態との間で切り換えることができるようになっている。
【００３４】
図７は、図３に示す切換機構９０の詳細な構成を説明するための図である。尚、図７においては、ローラ１００、１０４の軸心位置で切断した断面を用いて可変機構８６を表している。また、説明を分かり易くする観点から、可変機構８６の搭載位置に対するカムシャフト８０の搭載位置を、カムシャフト８０の軸方向位置を除き実際の搭載位置と異ならせた状態で表している。
【００３５】
図７に示すように、第１ローラ１００の第１支軸１０８の内部には、第１ピン孔１１０が形成されている。第１ピン孔１１０には、円柱状の第１切換ピン１１２が摺動自在に挿入されている。
【００３６】
一方、第２ロッカーアーム９８Ｌ側の第２ローラ１０４の第２支軸１１４Ｌの内部には、第１ロッカーアーム９６と反対側の端部が閉塞され、かつ、第１ロッカーアーム９６側の端部が開口された第２ピン孔１１６Ｌが形成されている。また、第２ロッカーアーム９８Ｒ側の第２ローラ１０４の第２支軸１１４Ｒの内部には、第２ピン孔１１６Ｒが形成されている。第２ピン孔１１６Ｌには、円柱状の第２切換ピン１１８Ｌが摺動自在に挿入されている。また、第２ピン孔１１６Ｌの内部には、第２切換ピン１１８Ｌを第１ロッカーアーム９６方向（以下、「切換ピンの進出方向」と称する）に向けて付勢するリターンスプリング１２０が配置されている。また、第２ピン孔１１６Ｒには、円柱状の第２切換ピン１１８Ｒが摺動自在に挿入されている。
【００３７】
ここで、上記図７とともに新たに図８を参照して、切換機構９０の説明を継続する。
図８は、切換機構９０をカムシャフト８０の軸方向（図７中の矢視Ｂの方向）から見た図である。
切換機構９０は、カムシャフト８０の回転力を利用して、切換ピン１１２、１１８Ｌ、１１８Ｒを第２ロッカーアーム９８Ｌ側に向けて（切換ピンの退出方向に）変位させるためのスライドピン１２２を備えている。スライドピン１２２は、図７に示すように、第２切換ピン１１８Ｒの端面と当接する端面を有する円柱部１２２ａを備えている。円柱部１２２ａは、カムキャリアに固定された支持部材１２４によって、軸方向に進退自在であって、周方向に回転自在に支持されている。
【００３８】
また、円柱部１２２ａにおける第２切換ピン１１８Ｒと反対側の端部には、当該円柱部１２２ａの半径方向外側に向けて突出するように、棒状のアーム部１２２ｂが設けられている。すなわち、当該アーム部１２２ｂは、当該円柱部１２２ａの軸心を中心として回転自在に構成されている。アーム部１２２ｂの先端部は、図８に示すように、カムシャフト８０の周面と対向する位置まで延びるように構成されている。また、アーム部１２２ｂの先端部には、カムシャフト８０の周面に向けて突出するように突起部１２２ｃが設けられている。
【００３９】
カムシャフト８０における突起部１２２ｃと対向する外周面には、当該カムシャフト８０よりも大きな外径を有する大径部１２６が形成されている。大径部１２６の周面には、周方向に延びる螺旋状のガイドレール１２８が形成されている。
【００４０】
また、切換機構９０は、突起部１２２ｃをガイドレール１２８に挿入させるためのアクチュエータ１３０を備えている。より具体的には、アクチュエータ１３０は、ＥＣＵ４０からの指令に基づいてデューティ制御されるソレノイド１３２と、当該ソレノイド１３２の駆動軸１３２ａと当接するロックピン１３４とを備えている。ロックピン１３４は、円筒状に形成されている。
【００４１】
ロックピン１３４には、ソレノイド１３２の推力に抗する付勢力を発するスプリング１３６の一端が掛け留められており、当該スプリング１３６の他端は、静止部材であるカムキャリアに固定された支持部材１３８に掛け留められている。このような構成によれば、ＥＣＵ４０からの指令に基づくソレノイド１３２の駆動時には、ソレノイド１３２の推力がスプリング１３６の付勢力に打ち勝つことで、ロックピン１３４を進出させることができ、一方、ソレノイド１３２の駆動が停止されると、スプリング１３６の付勢力によってロックピン１３４および駆動軸１３２ａを速やかに所定位置に退出させられるようになる。また、ロックピン１３４は、支持部材１３８によってその半径方向への移動が拘束されている。
【００４２】
また、ソレノイド１３２は、ロックピン１３４がスライドピン１２２のアーム部１２２ｂの先端部の押圧面（突起部１２２ｃが設けられた面と反対側の面）１２２ｄをガイドレール１２８に向けて押圧可能な位置において、カムキャリア等の静止部材に固定されているものとする。
【００４３】
カムシャフト８０のガイドレール１２８における螺旋の向きは、その内部に突起部１２２ｃが挿入された状態でカムシャフト８０が図８に示す所定の回転方向に回転する場合に、スライドピン１２２がリターンスプリング１２０の付勢力に抗して切換ピン１１２、１１８Ｌ、１１８Ｒをその退出方向に押し退けてロッカーアーム９６、９８に近づく方向に変位するように設定されている。
【００４４】
ここで、リターンスプリング１２０の付勢力によって、第２切換ピン１１８Ｌが第２ピン孔１１６Ｌおよび第１ピン孔１１０の双方に挿入された状態となり、かつ、第１切換ピン１１２が第１ピン孔１１０および第２ピン孔１１６Ｒの双方に挿入された状態となっている時のスライドピン１２２の位置を、「変位端Ｐｍａｘ１」と称する。この変位端Ｐｍａｘ１にスライドピン１２２が位置している時には、第１ロッカーアーム９６と第２ロッカーアーム９８Ｒ、９８Ｌとがすべて連結された状態となる。そして、切換ピン１１２等がスライドピン１２２からの力を受けることによって、第２切換ピン１１８Ｌ、第１切換ピン１１２、および第２切換ピン１１８Ｒがそれぞれ第２ピン孔１１６Ｌ、第１ピン孔１１０、および第２ピン孔１１６Ｒのみに挿入された状態となっている時のスライドピン１２２の位置を、「変位端Ｐｍａｘ２」と称する。すなわち、この変位端Ｐｍａｘ２にスライドピン１２２が位置している時には、第１ロッカーアーム９６と第２ロッカーアーム９８Ｒ、９８Ｌとがすべて分離された状態となる。
【００４５】
本実施形態では、カムシャフト８０の軸方向におけるガイドレール１２８の基端１２８ａの位置は、スライドピン１２２が上記変位端Ｐｍａｘ１に位置する時の突起部１２２ｃの位置と一致するように設定されている。そして、カムシャフト８０の軸方向におけるガイドレール１２８の終端１２８ｂの位置は、スライドピン１２２が上記変位端Ｐｍａｘ２に位置する時の突起部１２２ｃの位置と一致するように設定されている。つまり、本実施形態では、ガイドレール１２８によって突起部１２２ｃが案内される範囲内で、スライドピン１２２が変位端Ｐｍａｘ１からＰｍａｘ２の間で変位可能となるように構成されている。
【００４６】
更に、本実施形態のガイドレール１２８には、図８に示すように、スライドピン１２２が変位端Ｐｍａｘ２に達した後における終端１２８ｂ側の所定区間として、カムシャフト８０の回転に伴ってガイドレール１２８が徐々に浅くなる浅底部１２８ｃが設けられている。
【００４７】
また、本実施形態のアーム部１２２ｂには、押圧面１２２ｄの一部を切り欠いて凹状に形成された切欠部１２２ｅが設けられている。押圧面１２２ｄは、スライドピン１２２が変位端Ｐｍａｘ１からＰｍａｘ２に変位する間、ロックピン１３４と当接した状態が維持されるように設けられている。そして、切欠部１２２ｅは、スライドピン１２２が上記変位端Ｐｍａｘ２に位置している状態において、上記浅底部１２８ｃの作用によって突起部１２２ｃが大径部１２６の表面に取り出された時に、ロックピン１３４と係合可能な部位に設けられている。
【００４８】
また、切欠部１２２ｅは、突起部１２２ｃがガイドレール１２８に挿入される方向にアーム部１２２ｂが回転するのを規制可能であって、スライドピン１２２が切換ピンの進出方向に移動するのを規制可能な態様で、ロックピン１３４と係合するように形成されている。より具体的には、切欠部１２２ｅには、ロックピン１３４が当該切欠部１２２ｅ内に入り込んでいくにつれ、スライドピン１２２が大径部１２６から離れるように案内する案内面１２２ｆが備えられている。
【００４９】
［可変動弁装置の動作］
次に、図９乃至図１２を参照して、吸気可変動弁装置６２の動作について説明する。
（弁稼動状態時）
図９は、弁稼動状態時（通常のリフト動作時）の制御状態を示す図である。
この場合には、図９（Ｂ）に示すように、ソレノイド１３２の駆動がＯＦＦとされており、これにより、スライドピン１２２は、カムシャフト８０から離れた状態で、リターンスプリング１２０の付勢力を受けて、変位端Ｐｍａｘ１に位置している。この状態では、図９（Ａ）に示すように、第１ロッカーアーム９６と２つの第２ロッカーアーム９８とが切換ピン１１２、１１８Ｌを介して連結されている。その結果、主カム８２の作用力が第１ロッカーアーム９６から左右の第２ロッカーアーム９８Ｒ、９８Ｌを介して双方のバルブ５８に伝達されるようになる。このため、主カム８２のプロフィールに従って、通常のバルブ５８のリフト動作が行われるようになる。
【００５０】
（弁停止動作開始時（スライド動作の開始時））
図１０は、弁停止動作の開始時の制御状態を示す図である。
弁停止動作は、例えば、内燃機関１２のフューエルカット要求等の所定の弁停止動作の実行要求がＥＣＵ４０によって検知された際に行われる。このような弁停止動作は、カムシャフト８０の回転力を利用してスライドピン１２２によって切換ピン１１２、１１８Ｌ、１１８Ｒをその退出方向に変位させる動作であるため、これらの切換ピン１１２、１１８Ｌ、１１８Ｒの軸心が同一直線状に位置する時、すなわち、第１ロッカーアーム９６が揺動していない時に行われる必要がある。
【００５１】
本実施形態では、切換ピンの退出方向にスライドピン１２２がスライド動作を行う区間が主カム８２のベース円区間内と対応するように、ガイドレール１２８が設定されている。このため、ＥＣＵ４０が所定の弁停止動作の実行要求を検知した場合において、最初にベース円区間が到来する気筒から順にソレノイド１３２を駆動することによって、図１０（Ｂ）に示すように、突起部１２２ｃがガイドレール１２８に挿入され、各気筒の弁停止動作が順に開始するようになる。より具体的には、ガイドレール１２８に挿入された突起部１２２ｃが当該ガイドレール１２８によって案内されることで、カムシャフト８０の回転力を利用して、図１０（Ａ）に示すように、変位端Ｐｍａｘ２側に向けて、スライドピン１２２のスライド動作が開始するようになる。
【００５２】
（スライド動作の完了時）
図１１は、スライド動作の完了時の制御状態を示す図である。
スライド動作の実行中には、ガイドレール１２８の側面に突起部１２２ｃが当接することによって、リターンスプリング１２０の付勢力が受け止められた状態で、スライドピン１２２が変位端Ｐｍａｘ２に向けて移動していく。図１１（Ａ）は、スライドピン１２２が変位端Ｐｍａｘ２に到達して弁停止要求時のスライド動作が完了したタイミング、すなわち、第１切換ピン１１２および第２切換ピン１１８Ｌがそれぞれ第１ピン孔１１０および第２ピン孔１１６Ｌ内に収まるようになったことで、第１ロッカーアーム９６と第２ロッカーアーム９８Ｒ、９８Ｌとの連結が解除されたタイミングを示している。また、このタイミングでは、図１１（Ｂ）に示すように、ガイドレール１２８内における突起部１２２ｃの位置は、未だ浅底部１２８ｃに達していない。
【００５３】
上記のようにスライド動作が完了し、第１ロッカーアーム９６と第２ロッカーアーム９８Ｒ、９８Ｌとが非連結状態になると、主カム８２の回転に伴って、コイルスプリング１０２によって主カム８２に向けて付勢された第１ロッカーアーム９６が単独で揺動することになる。このため、２つの第２ロッカーアーム９８には、主カム８２の作用力が伝達されなくなる。また、第２ロッカーアーム９８が当接する副カム８４は、ゼロリフトカムであるため、主カム８２の作用力が伝達されなくなった第２ロッカーアーム９８には、バルブ５８を駆動するための力が与えられなくなる。その結果、主カム８２の回転に関係なく、第２ロッカーアーム９８が静止状態となるので、バルブ５８のリフト動作が停止状態となる。
【００５４】
（変位部材の保持動作時）
図１２は、スライドピン１２２をロックピン１３４によって保持する保持動作時の制御状態を示す図である。
上記図１１に示すスライド動作完了時から更にカムシャフト８０が回転すると、突起部１２２ｃは、溝が徐々に浅くなる浅底部１２８ｃに差し掛かる。その結果、浅底部１２８ｃの作用によって、スライドピン１２２がカムシャフト８０から離れる方向に回転させられるようになる。そして、浅底部１２８ｃによって溝が浅くなるにつれ、ロックピン１３４がその退出方向に少し変位する。その後、ソレノイド１３２によって駆動され続けているロックピン１３４が切欠部１２２ｅに一致するようになるまでスライドピン１２２が更に回転すると、ロックピン１３４と当接するスライドピン１２２側の部位が押圧面１２２ｄから切欠部１２２ｅへと切り替わる。
【００５５】
その結果、ロックピン１３４が切欠部１２２ｅに係合するようになる。これにより、図１２（Ｂ）に示すように、スライドピン１２２は、突起部１２２ｃがカムシャフト８０から離れた状態で、かつ、ロックピン１３４によってリターンスプリング１２０の付勢力を受け止める状態で保持されるようになる。このため、この保持動作中において、図１２（Ａ）に示すように、第１ロッカーアーム９６と第２ロッカーアーム９８とが非連結とされた状態、すなわち、閉弁停止状態が維持されるようになる。
【００５６】
（弁復帰動作時）
閉弁停止状態から通常のリフト動作が行われる弁稼動状態に戻すための弁復帰動作は、例えば、フューエルカットからの復帰要求等の所定の弁復帰動作の実行要求がＥＣＵ４０によって検知された際に行われる。このような弁復帰動作は、図１２に示す制御状態において、ＥＣＵ４０が所定のタイミング（切換ピン１１２等が移動可能となるベース円区間の開始タイミングよりもソレノイド１３２の動作に要する所定時間分だけ早いタイミング）でソレノイド１３２への通電をＯＦＦとすることで開始される。ソレノイド１３２への通電がＯＦＦとされると、スライドピン１２２の切欠部１２２ｅとロックピン１３４との係合が解かれることになる。その結果、リターンスプリング１２０の付勢力に抗して第１切換ピン１１２および第２切換ピン１１８Ｌをそれぞれ第１ピン孔１１０および第２ピン孔１１６Ｌに留めておく力が消滅することになる。
【００５７】
このため、切換ピン１１２、１１８Ｌ、１１８Ｒの位置が一致するベース円区間が到来すると、リターンスプリング１２０の付勢力によって、切換ピン１１２、１１８Ｌが進出方向に移動し、第１ロッカーアーム９６と２つの第２ロッカーアーム９８とが切換ピン１１２、１１８Ｌを介して連結された状態、すなわち、主カム８２の作用力によってバルブ５８のリフト動作が可能な弁稼動状態に復帰することになる。また、リターンスプリング１２０の付勢力によって切換ピン１１２、１１８Ｌが進出方向に移動するのに伴って、第２切換ピン１１８Ｒを介して、スライドピン１２２が変位端Ｐｍａｘ２から変位端Ｐｍａｘ１に戻されるようになる。
【００５８】
（まとめ）
以上のように構成された本実施形態の吸気可変動弁装置６２によれば、ソレノイド１３２の通電のＯＮ、ＯＦＦとカムシャフト８０の回転力とリターンスプリング１２０の付勢力とを利用して、スライドピン１２２の軸方向位置を変位端Ｐｍａｘ１とＰｍａｘ２との間で移動させることで、弁稼動状態と閉弁停止状態との間でバルブ５８の動作状態を切り換えることが可能となる。
【００５９】
［実施の形態１における内燃機関の停止時の特徴的な制御］
図１３は、運転中の内燃機関１２が停止する際の動作を表したタイムチャートである。
内燃機関１２の運転停止は、図１３（Ｂ）に示すように、燃料供給を停止することにより行われる。この場合、内燃機関１２への燃料供給が停止されても、運動部品（クランクシャフト７０、ピストン４２、フライホイール等）の慣性力の存在によって、図１３（Ａ）に示すようにエンジン回転数は直ちにゼロにはならず、しばらくの間はクランクシャフト７０が回転する。このため、その間に吸排気バルブ５８、６０が通常通りに作動していると、酸素濃度の高い新気が触媒６６に向けて供給されてしまう。その結果、触媒６６が高温状態にあると、触媒６６に劣化が生ずることが懸念される。上述した可変動弁装置６２、６４によれば、各気筒の吸気側および排気側にそれぞれ設けられたソレノイド１３２に対して内燃機関１２の停止時に通電を行うことにより、内燃機関１２の停止過程における触媒６６への新気の供給を防止することができる。
【００６０】
しかしながら、内燃機関１２の停止中に吸気バルブ５８および排気バルブ６０が閉弁停止状態とされたままであると、次回の始動時のクランキングに要する負荷が高くなり、始動時に生ずる振動が大きくなるおそれがある。具体的には、特別な配慮なしに各気筒のピストン４２を成り行きで停止させた場合には、ある気筒のピストン４２が下死点付近で停止する場合がある。本実施形態の直列４気筒型の内燃機関１２の場合には、ある気筒のピストン４２が下死点付近で停止した場合には、この気筒とクランク角度で３６０°だけ位相が異なる気筒においても、ピストン４２が下死点付近で停止することとなる。吸排気バルブ５８、６０が閉弁停止状態とされたまま内燃機関１２（のクランクシャフト７０の回転）が停止した場合、エンジン停止後の当初においては燃焼室４４内が負圧であったとしても、時間経過とともにピストン４２とシリンダ壁面との隙間を通ってクランク室（図示省略）内の空気が燃焼室４４内に流入する。このため、エンジン停止後の時間経過とともに筒内圧力は大気圧に近づいていく。従って、その後に内燃機関１２が始動する場合に、排気バルブ６０が閉弁停止状態とされていると、ピストン４２が下死点（膨張下死点）付近で停止していた気筒では、排気行程において燃焼室４４内のガスが圧縮されることとなるので、クランキングに要する負荷が大きくなってしまう。また、内燃機関１２が始動する場合に、通常であれば吸気下死点よりも遅角側の所定時期に閉じ時期が設定される吸気バルブ５８が閉弁停止状態とされていると、ピストン４２が下死点（吸気下死点）付近で停止していた気筒では、弁稼働状態における所定の閉じ時期よりも吸気下死点に近い位置から燃焼室４４内のガスの圧縮が開始されることとなるので、この場合にもクランキングに要する負荷が大きくなってしまう。
【００６１】
また、本実施形態の可変動弁装置６２、６４の構成においては、カムシャフト８０が回転していないエンジン停止中にソレノイド１３２への通電を停止しただけでは、主カム８２が第１ロッカーアーム９６を押している最中の気筒に関しては吸気バルブ５８または排気バルブ６０は、直ちに弁稼働状態に復帰しない。全気筒の吸気バルブ５８または排気バルブ６０を弁稼働状態に復帰させるためには、各気筒において主カム８２のベース円区間が到来するようにすること（切換ピン１１２等がリターンスプリング１２０の付勢力で変位可能となるようにすること）が必要であり、そのためには、ソレノイド１３２への通電を停止した後に、カムシャフト８０を１回転（クランクシャフト７０だと２回転）だけ回転させることが必要である。
【００６２】
そこで、本実施形態では、内燃機関１２の停止過程において触媒６６に新気が流入するのを防止しつつ、次回の始動時のクランキングに要する負荷を低減させるために、次のような制御を行うようにした。図１４は、本発明の実施の形態１における内燃機関１２の停止時の制御を説明するためのタイムチャートである。より具体的には、図１４（Ｃ）は、図１３中の矢印Ａ近傍を拡大して示す拡大図である。
【００６３】
先ず、本実施形態では、内燃機関１２の所定の停止条件の成立に伴って図１４（Ａ）に示すように燃料供給を停止する際には、燃料カット（Ｆ／Ｃ）の実行に同期して、吸排気バルブ５８、６０の両方を閉弁停止状態とすべく、各ソレノイド１３２への通電を実行するようにした。そのうえで、内燃機関１２の停止完了直前の所定回転数ＳＴＤにまでエンジン回転数が下がった時点において、吸気側および排気側の双方のソレノイド１３２への通電を停止し、かつ、ジェネレータ（モータ）１６を用いてクランクシャフト７０の回転をアシストするようにした。そして、ジェネレータ１６によるアシスト（モータアシスト）によって、カムシャフト８０を１回転（クランクシャフト７０は２回転）だけ回転させた後に、内燃機関１２が完全に停止（クランクシャフト７０の回転が完全に停止）するようにした。
【００６４】
更に、本実施形態では、上記モータアシストを利用してクランクシャフト７０の回転を完全に停止させる際に、各気筒のピストン４２の停止位置がそれぞれ上死点と下死点との略中間位置となるように、ジェネレータ１６により駆動されるクランクシャフト７０の停止位置を調整するようにした。
【００６５】
図１５は、上記の機能を実現するために、本実施の形態１においてＥＣＵ４０が実行する制御ルーチンを占めすフローチャートである。
図１５に示すルーチンでは、先ず、所定のエンジン停止条件が成立したか否かが判別される（ステップ１００）。その結果、エンジン停止条件が成立していない場合には、後述するステップ１１０においてカウントされるクランク角度がクリアされる（ステップ１０２）。
【００６６】
一方、上記ステップ１００においてエンジン停止条件が成立したと判定された場合には、吸排気バルブ５８、６０の両方を閉弁停止状態とすべく、吸気側および排気側の各ソレノイド１３２（アクチュエータ１３０）への通電が実行される（ステップ１０４）。次いで、内燃機関１２を停止させるべく、所定のタイミングで各気筒の燃料噴射および点火が停止される（ステップ１０６）。
【００６７】
次に、エンジン回転数が上記所定回転数ＳＴＤに達したか否かが判別される（ステップ１０８）。その結果、エンジン回転数が上記所定回転数ＳＴＤに達した場合には、吸気側および排気側の各ソレノイド１３２（アクチュエータ１３０）への通電が停止される（ステップ１１０）。次いで、エンジン回転数が上記所定回転数ＳＴＤに達した時点からのクランク角度のカウントアップが実行される（ステップ１１２）。
【００６８】
次に、上記ステップ１１２においてカウントされるクランク角度が所定クランク角度に到達したか否かが判別される（ステップ１１４）。本ステップ１１４における所定クランク角度は、上記ステップ１１０において各ソレノイド１３２への通電が停止した後に、全気筒の吸排気バルブ５８、６０を弁稼動状態に復帰させるために必要なクランク角度（クランクシャフト７０で約２回転分）を満たし、かつ、クランクシャフト７０の回転を完全に停止させた際に、各気筒のピストン４２の停止位置がそれぞれ上死点と下死点との略中間位置となるときのクランク角度である。
【００６９】
上記ステップ１１４において、カウントされるクランク角度が所定クランク角度に未だ到達していないと判定される間は、ジェネレータ１６を用いて上記モータアシストが実行される（ステップ１１６）。一方、カウントされるクランク角度が所定クランク角度に到達したと判定された場合には、モータアシストが終了される。
【００７０】
以上説明した図１５に示すルーチンによれば、内燃機関１２の停止条件が成立した場合には、吸排気バルブ５８、６０の双方の閉弁停止状態を伴って燃料カットが実行される。そして、内燃機関１２の停止完了直前において、吸気側および排気側の各ソレノイド１３２への通電が停止されるとともに、吸排気バルブ５８、６０を弁稼動状態に復帰させるために必要な回転量だけカムシャフト８０を回転駆動するために、モータアシストによってクランクシャフト７０が回される。
【００７１】
既述したように、本実施形態の可変動弁装置６２、６４の構成においては、全気筒の吸気バルブ５８または排気バルブ６０を弁稼働状態に復帰させるためには、ソレノイド１３２への通電を停止するだけでは足りず、カムシャフト８０を１回転（クランクシャフト７０だと２回転）だけ回転させることが必要である。上記ルーチンによる制御によれば、内燃機関１２の停止完了直前のタイミングにおいて、各ソレノイド１３２への通電を停止した後に、全気筒の吸排気バルブ５８、６０を弁稼動状態に復帰させるために最低限必要な回転量しかカムシャフト８０（クランクシャフト７０）を回転させていない。このため、内燃機関１２の停止過程（より具体的には、停止条件の成立に伴う燃料カットの開始から内燃機関１２の停止が完了するまでの期間）において、触媒６６に対して新気が流入するのを防止することができる。更に、上記ルーチンの制御によれば、内燃機関１２の停止完了時点において吸排気バルブ５８、６０を弁稼動状態に復帰させておくことで、次回の始動時のクランキングに要する負荷を低減することができ、クランキングの実行に伴う振動を低減させることができる。
【００７２】
また、上記ルーチンの制御によれば、内燃機関１２を完全に停止させた際に、各気筒のピストン４２の停止位置がそれぞれ上死点と下死点との略中間位置となるように、ジェネレータ１６により駆動されるクランクシャフト７０の停止位置が調整される。このようなクランク（ピストン）停止位置制御によれば、ある気筒のピストン４２が下死点近傍で停止することがないようにできるので、次回の始動時のクランキングに要する負荷をより良好に低減することができる。
【００７３】
ところで、上述した実施の形態１においては、内燃機関１２の停止完了直前のタイミングにおいて、吸気側および排気側の各ソレノイド１３２への通電を停止しつつ、上記モータアシストを実行するようにしている。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、内燃機関１２の停止後において、上記ソレノイド１３２への通電を停止したうえで、吸排気バルブ５８、６０が弁稼動状態に復帰するようにジェネレータ１６を用いてカムシャフト８０（クランクシャフト７０）を回転駆動してもよい。
【００７４】
また、上述した実施の形態１においては、ハイブリッド車両の駆動システム１０が備えるジェネレータ１６を利用して、内燃機関１２の停止完了直前にカムシャフト８０（クランクシャフト７０）を回転駆動するようにしている。しかしながら、本発明におけるカムシャフト駆動手段は、このようなジェネレータ１６に限らず、例えば、一般的な内燃機関が始動用に備えるスタータモータであってもよい。
【００７５】
また、上述した実施の形態１においては、内燃機関１２の所定の停止条件の成立に伴って燃料供給を停止する際に、吸排気バルブ５８、６０の両方を閉弁停止状態とすべく、各ソレノイド１３２への通電を実行するようにしている。しかしながら、本発明において内燃機関の所定の停止条件の成立に伴って前記内燃機関への燃料供給が停止される場合に、閉弁停止状態となるように制御されるバルブは、吸気バルブ５８および排気バルブ６０の何れか一方のみであってもよい。
【００７６】
また、上述した実施の形態１においては、内燃機関１２の停止完了直前のタイミングにおいて、吸排気バルブ５８、６０の双方を弁稼動状態に復帰させるために、吸気側および排気側の双方のソレノイド１３２への通電を停止するようにしている。しかしながら、本発明において、始動時のクランキングに要する負荷を低減させるために内燃機関の停止動作の完了直前の所定期間中または当該停止動作の完了後に弁稼動状態に復帰させるバルブは、吸気バルブ５８および排気バルブ６０の何れか一方のみであってもよい。
【００７７】
また、上述した実施の形態１においては、電動式のアクチュエータ１３０（ソレノイド１３２）への通電が継続されることによって吸気バルブ５８または排気バルブ６０の動作状態が閉弁停止状態で維持され、当該アクチュエータ１３０への通電が停止された後にカムシャフト８０が約１回転した時に吸気バルブ５８または排気バルブ６０の動作状態が弁稼動状態に復帰するように構成された可変動弁装置６２、６４を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明の対象となる可変動弁装置は、電動式のアクチュエータを有し、当該アクチュエータへの弁停止指令によってバルブの動作状態が閉弁停止状態となり、当該アクチュエータへの弁復帰指令がなされた後にカムシャフトが所定角度だけ回転した時にバルブの動作状態が弁稼動状態に復帰するように構成された可変動弁装置であれば、上記のような構成に限定されるものではなく、次のような構成を有する可変動弁装置であってもよい。
【００７８】
具体的には、例えば、２種類のカムを備える部材（「カムキャリア」と称する）をカムシャフトに軸方向の移動自在に取り付けた構成において、電動式のアクチュエータとして、弁停止用アクチュエータと弁復帰用アクチュエータとを備えるようにする。そして、それぞれのアクチュエータに対向する位置において、上記カムキャリアの周面に螺旋状のガイドレールをそれぞれ設けるようにする。そして、弁停止指令に伴って弁停止用アクチュエータの突起状の先端部が回転中の弁停止用のガイドレールと係合して、カムキャリアがカムシャフトの軸方向に変位することで、バルブの動作状態が閉弁停止状態に切り換えるように構成する。更に、弁復帰指令に伴って弁復帰用アクチュエータの突起状の先端部が弁復帰用のガイドレールと係合した後に、カムシャフトを所定角度だけ回転した時にバルブの動作状態が弁稼動状態に切り換わるように構成する。
更には、次のような構成を有する可変動弁装置であってもよい。すなわち、例えば、本実施形態の可変動弁装置６２、６４と同様に、切換ピンを利用して２種類のロッカーアームを連結状態と非連結状態との間で切り換える方式を採用するように構成する。そして、当該切換ピンを直接的に駆動する手段として、本発明の電動式のアクチュエータ（弁停止用アクチュエータ）を備えるようにする。そして、当該弁停止用アクチュエータへの通電が行われることによって、リターンスプリングの付勢力に抗しつつ切換ピンが変位して、２種類のロッカーアームが非連結状態となるように構成する。更に、上記弁停止用アクチュエータへの通電が停止された後に、カムシャフトが回転駆動されることによって主カムのベース円区間が到来した時にリターンスプリングの付勢力によって切換ピンが変位し、ロッカーアームが連結状態となるように構成する。
【００７９】
また、上述した本実施形態の可変動弁装置６２、６４のように、吸気バルブ５８と排気バルブ６０を独立して弁停止させる機構を有する可変動弁装置を備えている場合には、内燃機関１２の運転領域（エンジン回転数領域）やハイブリッド車両における高圧バッテリ３０の充電状態に応じて、吸気バルブ５８および排気バルブ６０の両弁を閉弁停止状態とする両弁停止制御と、吸気バルブ５８のみを閉弁停止状態とする吸気側弁停止制御とを切り換えるようにしてもよい。
【００８０】
すなわち、例えば、エンジン回転数が所定回転数以上である高エンジン回転数領域において燃料カットの実行要求が出される場合には、上記両弁停止制御を選択することが好ましい。高エンジン回転数領域において吸気側弁停止制御が実行された場合には、燃焼室４４内が過剰な負圧となることでクランクケース側から燃焼室４４側に向けてオイルが流れるオイル上がりが生じ、オイル消費量が増加するためである。
また、例えば、内燃機関１２の停止条件の成立に伴う燃料カットの実行要求が出される場合には、上記吸気側弁停止制御を選択することが好ましい。内燃機関１２を停止する際に上記両弁停止制御が用いられていると、極低回転（約２５０回転）のエンジン共振域の通過時に振動が生じ易くなり、内燃機関１２がスムーズに停止しにくくなるためである。
更に、例えば、ハイブリッド車両における減速時の回生制御（回生ブレーキ）が実行不可である場合（例えば、高圧バッテリ３０が満充電状態にある場合）には、上記吸気側弁停止制御を選択することが好ましい。減速時に上記両弁停止制御を用いた場合には、作動ガスの流動損失（ポンプ損失）が無くなるのでエンジンブレーキ力が低下し、車両減速度が低下する。ハイブリッド車両では、減速時に回生ブレーキによる回生電力量を増加させることでエンジンブレーキ力を補うことができる。しかしながら、例えば高圧バッテリ３０が満充電状態である場合に回生電力量を増やすようにすると、高圧バッテリ３０の発熱や劣化等の問題を誘発させてしまう。このため、このような場合には、上記吸気側停止制御を選択して、エンジンブレーキ力を確保することが好ましい。
【００８１】
尚、上述した実施の形態１においては、ソレノイド１３２を備えるアクチュエータ１３０が前記第１の発明における「電動式のアクチュエータ」および前記第２の発明における「弁停止用アクチュエータ」にそれぞれ相当している。また、ＥＣＵ４０が、上記ステップ１０４の処理を実行することにより前記第１の発明における「弁停止指令手段」が、上記ステップ１１０の処理を実行することにより前記第１の発明における「弁復帰指令手段」が、上記ステップ１１２〜１１６の処理を実行することにより前記第１の発明における「カムシャフト駆動手段」および前記第４の発明における「クランクシャフト駆動手段」が、それぞれ実現されている。
【００８２】
実施の形態２．
次に、図１６を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
本実施形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ４０に図１５に示すルーチンに代えて後述する図１６に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
【００８３】
上述した実施の形態１における停止時の制御によって、内燃機関１２の停止完了時に吸気バルブ５８が開かれるようになっていると、エンジン停止中に燃焼室４４内に新気が取り込まれた状態となる。その結果、次回の始動時にクランキングが行われた場合に、触媒６６に対して新気が流入してしまう。このため、次回の始動時に触媒６６が高温のままであると、触媒６６の劣化が生じてしまうことが懸念される。
【００８４】
そこで、本実施形態では、吸排気バルブ５８、６０の双方を閉弁停止状態としながら内燃機関１２を停止させた後に、触媒６６の温度が所定温度以下であるか否かを判定するようにした。そして、内燃機関１２の停止中の触媒６６の温度が上記所定温度以下にまで下がった場合には、吸排気バルブ５８、６０を弁稼動状態に復帰させるべく、吸気側および排気側の各ソレノイド１３２への通電を停止するとともにジェネレータ１６を用いてカムシャフト８０（クランクシャフト７０）を回転駆動するようにした。
【００８５】
図１６は、上記の機能を実現するために、本実施の形態２においてＥＣＵ４０が実行する制御ルーチンを占めすフローチャートである。尚、図１６において、実施の形態１における図１５に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００８６】
図１６に示すルーチンでは、上記ステップ１００においてエンジン停止条件が成立したと判定された場合には、触媒６６の温度が所定温度よりも高いか否かが判別される（ステップ２００）。本ステップ２００における所定温度は、触媒６６への新気の流入により当該触媒６６の劣化が懸念される状況であるか否かを判断するための閾値として予め設定された値である。
【００８７】
上記ステップ２００において、触媒６６の温度が上記所定温度よりも高いと判定された場合には、吸気側および排気側の各ソレノイド１３２への通電（ステップ１０４）と燃料噴射および点火のカット実行（ステップ１０６）とが行われた後に、エンジン回転数がゼロになったか否かが判別される（ステップ２０２）。
【００８８】
その結果、エンジン回転数がゼロになったと判定された場合には、触媒６６の温度が上記所定温度以下であるか否かが判別される（ステップ２０４）。その結果、内燃機関１２の停止中に本ステップ２０４の判定が成立した場合には、上記ステップ１１０において各ソレノイド１３２への通電が停止された（ステップ１１０）うえで、クランキングが実行される（ステップ２０６）。本ステップ２０６におけるクランキングでは、全気筒の吸排気バルブ５８、６０を弁稼動状態に復帰させるために必要なクランク角度（クランクシャフト７０で約２回転分）だけジェネレータ１６によってクランクシャフト７０が回転駆動される。また、この場合のクランキングは、各気筒のピストン４２の停止位置がそれぞれ上死点と下死点との略中間位置となるときのクランク角度でクランクシャフト７０が停止するように実行される。
【００８９】
以上説明した図１６に示すルーチンによれば、内燃機関１２の停止中に触媒６６の温度が上記所定温度を下回った場合にのみ（すなわち、触媒６６の劣化の懸念がない場合にのみ）、吸排気バルブ５８、６０を弁稼動状態に復帰させるべく、吸気側および排気側の各ソレノイド１３２への通電が停止されるとともにジェネレータ１６を用いてカムシャフト８０（クランクシャフト７０）が回転駆動される。このような制御によれば、内燃機関１２の停止過程における触媒６６への新気流入の防止による劣化抑制と、次回の始動時のクランキングに要する負荷の低減とを実現しつつ、更に、始動時における触媒６６の劣化抑制をも図ることができる。
【００９０】
尚、上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ４０が上記ステップ２０４の処理を実行することにより、前記第３の発明における「触媒温度取得手段」が実現されている。
【図１】
2011086704.tif 000003
【図２】
2011086704.tif 000004
【図３】
2011086704.tif 000005
【図４】
2011086704.tif 000006
【図５】
2011086704.tif 000007
【図６】
2011086704.tif 000008
【図７】
2011086704.tif 000009
【図８】
2011086704.tif 000010
【図９】
2011086704.tif 000011
【図１０】
2011086704.tif 000012
【図１１】
2011086704.tif 000013
【図１２】
2011086704.tif 000014
【図１３】
2011086704.tif 000015
【図１４】
2011086704.tif 000016
【図１５】
2011086704.tif 000017
【図１６】
2011086704.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成23年10月28日(2011.10.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
前記内燃機関の排気通路に配置された触媒の温度を取得する触媒温度取得手段を更に備え、
前記弁復帰指令手段は、前記内燃機関の停止中に前記触媒の温度が所定温度以下になった場合に、前記弁復帰指令を発することを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記内燃機関の排気通路に配置された触媒の温度を取得する触媒温度取得手段を更に備え、
前記弁復帰指令手段は、前記内燃機関の停止中に前記触媒の温度が所定温度以下になった場合に、前記弁復帰指令を発することを特徴とする。
【国際調査報告】
2011086704.tif 000019
2011086704.tif 000020